Aus den Verkehrsprognosen für die Bundesverkehrswegeplanung bis zum Jahre 2015 wird ersichtlich, dass nur eine drastische Erhöhung des Eisenbahnanteils an der gesamten Transportleistung das Chaos auf deutschen Autobahnen verhindern kann. Zu diesem Zweck muss die Konkurrenzfähigkeit der Eisenbahnen stark verbessert werden, indem die Vorteile der Eisenbahn (Pünktlichkeit) mit denen der Straßenverkehrs (Flexibilität) kombiniert werden. Der heutige Eisenbahnbetrieb wird weitgehend zentralisiert aus Betriebszentralen gesteuert. Mit steigendem Transportdurchsatz erhöhen sich die Komplexität der Steuerung und die Anforderungen bezüglich der Antwortzeit bei der Ermittlung neuer Zugtrassen. Eine Lösung bietet der Einsatz eines optimierungsbasierten Trassenplanungssystems. Im Beitrag wird ein Optimierungsansatz mit Genetischem Algorithmen vorgestellt. Zur Auswertung der durch den Genetischen Algorithmus generierten Lösungsvarianten wird eine effektive ereignis-diskrete Simulation basierend auf Petrinetzen verwendet. Anschließend werden die Benchmarkbeispiele vorgestellt, mit denen eine prototypische Implementierung des Verfahrens getestet wird. Die hohen Anforderungen der Methode an die Schnelligkeit der Simulation des Bahnbetriebes werden durch eine geeignete Abstraktion der Infrastrukturdaten erfüllt. Die ersten Auswertungen anhand der prototypischen Implementierung zeigen eine ausreichende Simulationsgeschwindigkeit, so dass bei geeigneter Parallelisierung die hohen Anforderungen an die Rechtzeitigkeit der Lösungsberechnung erfüllt werden können.
Unterstützung der operativen Fahrplanerstellung basierend auf der Optimierung mit genetischen Algorithmen
Support for operative train scheduling using algorithm optimisation
2003
21 Seiten, 15 Bilder, 11 Quellen
Conference paper
German
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